Un nuevo test portátil detecta infecciones víricas en solo 40 minutos

Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC (IMB-CNM-CSIC)1 ha presentado una nueva herramienta que podría revolucionar el diagnóstico de infecciones víricas. Se trata de un dispositivo portátil, sencillo y de bajo coste que detecta directamente secuencias de ARN viral en muestras clínicas en apenas 40 minutos. A diferencia de las pruebas moleculares tradicionales, no requiere tratamiento previo ni amplificación genética de la muestra.

El avance, cuyos detalles han sido publicados en la revista Analytical Chemistry2, representa un cambio sustancial respecto a métodos como la PCR, que pueden tardar más de 24 horas desde la toma de muestra hasta la obtención del resultado. El dispositivo, diseñado para diagnosticar infecciones virales en muestras nasofaríngeas, ha sido validado en la detección del ARN del SARS-CoV-2, aunque su diseño permite adaptarlo para otros virus.

“El dispositivo incluye microfluídica en papel, medida electroquímica, empleando celda electroquímica miniaturizada producida en un chip de silicio, y el uso de nanopartículas magnéticas funcionalizadas complementarias a las secuencias del ARN viral, seleccionadas como biomarcadores, permitiendo la detección en un tiempo máximo de 40 minutos”, explica César Fernández, investigador principal del proyecto en el Grupo de Transductores Químicos del IMB-CNM-CSIC.

El dispositivo destaca por su portabilidad y simplicidad, lo que también se refleja en el precio: “resultando en un precio estimado por análisis inferior a un euro”, añade Fernández. Esta accesibilidad lo convierte en una alternativa especialmente útil en contextos donde el acceso a laboratorios o equipos especializados es limitado.

Más allá del test de antígenos

Durante la pandemia de COVID-19, los test de antígenos ofrecieron diagnósticos rápidos, pero con una sensibilidad inferior. A diferencia de estos, el nuevo dispositivo sí ofrece un diagnóstico molecular, ya que detecta secuencias específicas del ARN viral. Esto lo sitúa más cerca de la fiabilidad de las PCR, pero con la inmediatez de las pruebas rápidas.

Además, los test de antígenos presentan desafíos en la interpretación visual del resultado y tienen menor capacidad de detectar infecciones en fases tempranas. El sistema del IMB-CNM-CSIC logra una sensibilidad del 100% y una especificidad del 93% en la detección del SARS-CoV-2. Esta última cifra indica su capacidad para evitar falsos positivos, un aspecto crucial en programas de cribado masivo.

“Es una herramienta muy versátil que podría adaptarse fácilmente para detectar otras enfermedades infecciosas que requieran la implementación rápida y eficiente de programas de cribado masivo. Si, además, tenemos en cuenta su bajo coste, la plataforma se podría usar en países de bajos recursos”, señala Manuel Gutiérrez-Capitán, también investigador del IMB-CNM-CSIC.   

Tecnología microelectrónica y papel reciclable

El dispositivo combina tres elementos: un chip de silicio con una celda electroquímica de electrodos de oro; un componente fluídico de papel; y una carcasa de metacrilato que alinea ambos. El único elemento desechable e intercambiable es el papel, que puede reciclarse con normalidad, lo que también favorece su sostenibilidad.

Una de las claves del sistema es el uso de nanopartículas magnéticas funcionalizadas con oligonucleótidos, que permiten aislar y concentrar el ARN viral presente en la muestra. Gracias a esta técnica, el análisis se realiza sin pasos intermedios complejos ni necesidad de personal especializado.

Actualmente, el equipo trabaja en la validación de un prototipo preindustrial que incorpora electrónica de medida alimentada por la batería de un teléfono móvil, junto con una app de control. “Es un dispositivo electroquímico muy simple, barato y de bajo consumo”, resume Fernández.

Hacia un diagnóstico portátil y universal sin necesidad de laboratorios

El desarrollo de esta tecnología apunta a un nuevo modelo de diagnóstico: portátil, autónomo y de bajo coste. Su versatilidad permitiría adaptar la plataforma a nuevas amenazas infecciosas, especialmente útil en escenarios de emergencia sanitaria o en entornos con pocos recursos.

Además de su utilidad clínica, esta innovación representa un ejemplo del potencial de la microelectrónica y la biotecnología combinadas para democratizar el acceso a herramientas médicas avanzadas. Como concluye Gutiérrez-Capitán, “supone un avance al no requerir etapas previas de tratamiento y poder aplicarse en el punto de necesidad por personal no especializado”.

Fuente: CSIC